学习单元1 低压断路器、熔断器等器件的选用

学习目标

1. 掌握低压断路器、熔断器等器件的选用知识。

2.掌握接触器、热继电器、中间继电器等器件的选用知识。

3.掌握按钮、指示灯、行程开关及控制变压器等器件的选用知识。

知识要求

一、低压断路器

    低压断路器又称自动空气开关，是低压配电网络和电气传动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。除了能完成接通和分断电路外，尚能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等故障进行保护，同时也可以用于不频繁地启动电动机。

    低压断路器具有操作安全、使用方便、工作可靠、安装简单、动作值可调、分断能力强、兼顾多种保护功能、动作后不需要更换元件等特点，所以，在工业供配电和住宅供配电等方面均获得广泛的应用。

    目前我国在电气传动和自动控制线路中常用的低压断路器为塑料外壳式，如D247 系列(见图1--D、DZ5 系列 (见图1-2)、DZ10 系列等。其中，DZ47 系列为小型断路器，结构紧凑、安装方便，其额定电流为 1~61 A; DZ5 系列为小电流系列，其额定电流为 10~50 A; DZ10 系列为大电流系列，其额定电流等级有100 A、250 A和600 A三种。

    低压断路器在电气原理图中的符号如图 1一3 所示

1.低压断路器的类型

    低压短路器的分类方法有以下几种:

    (1)按极数可分为单极、两极、三极和四极。

    (2)按保护形式可分为电磁脱扣器式、热脱扣器式电压脱扣器复式脱扣器式和无脱扣器式。数龄并器爱器玉变健

    (3)按分断时间可分为一般分断式和快速分断式(先于脱扣机构动作，脱扣时间在0.02s以内)。

    (4)按结构形式可分为塑壳式和框架式

    1)塑壳式断路器又称装置式断路器，具有绝缘塑料外壳，内装触头系统、灭弧室及脱扣器等，可手动或电动(对大容量断路器而言)合闸。有较高的分断能力和动稳定性，有较完善的选择性保护功能，广泛用于配电线路。目前常用的有DZ15、DZ20、iDZX19和C65N等系列产品。其中C65N断路器具有体积小，分断能力强、限流性能好、操作轻便、型号规格齐全、可以方便地在单极结构基础上组合成二极、三极、四极断路器的优点，广泛使用在 60A及以下的民用照明支干线及支路中(多用于住宅用户的进线开关及商场照明支路开关)。

    2)框架式断路器一般容量较大，具有较强的短路分断能力和较高的动稳定性适用于交流50 Hz，额定电压380V的配电网络中作为配电干线的主保护。框架式断路器主要由触头系统、操作机构、过电流脱扣器、分励脱扣器及欠压脱扣器、附件及框架等部分组成，全部组件进行绝缘后装于框架结构底座中。目前我国常用的有DW15、ME、AE、AH等系列的框架式低压断路器。其中，DW15系列断路器是我国自行研制生产的，全系列具有1000 A、1500A、2500A和4000 A等几个型号。ME、AE、AH等系列断路器是利用引进技术生产的。它们的规格型号较为齐全(如ME开关电流等级从630~5000A共13个等级)额定分断能力较DW15 更强，常用于低压配电干线的主保护。

    (5) 按用途可分为导线保护用断路器、配电用断路器、电动机保护用断路器和漏电保护断路器。

    1)导线保护用断路器主要用于照明线路保护和家用电器保护，额定电流在6~125 A 范围内。

    2)配电用断路器在低压配电系统中作过载、短路、欠电压保护之用，也可用作电路的不频繁操作，额定电流一般为 200~4 000 A。

    3)电动机保护用断路器在不频繁操作场合下，用于操作和保护电动机，额定电流一般为 6~63 A。

    4)漏电保护用断路器主要用于防止漏电，保护人身安全，额定电流多在 63 A以下。

    (6)按性能可分为普通式和限流式。其中，限流式断路器一般具有特殊结构的触头系统，当短路电流通过时，触头在电动力作用下分开而提前呈现电弧，利用电弧电阻来快速限制短路电流的增长。限流式断路器比普通断路器有较大的开断能力，并能快速限制短路电流对被保护线路的电动力和热效应的作用。

2.低压断路器的功能

    低压断路器应用的场合不同，所需要的功能自然不同。低压断路器的使用分为三种情况，即配线电路、电动机电路和家用照明电路，这三种情况下断路器的保护性质和保护特点是不同的，因此使用者首先要根据自己的使用情况，来确定低压断路器的类型。

    低压断路器中具有过载长延时、短路短延时动作和短路瞬时动作功能的是选择型低压断路器，而不具备以上功能的是非选择型低压断路器。配线电路应使用选择型低压断路器，而电动机电路和家用照明电路只要使用非选择型低压断路器就行了。

3.低压断路器的附件

    低压断路器可以配合多种附件使用。低压断路器常见的附件有辅助开关、报警开关、欠电压脱扣器、分励脱扣器和电动操作机构等。低压断路器的附件功能众给戈城由要史器翻调多，购买时要考虑各个附件的特定功能，而无须全套购买。

4.低压断路器的短路分断能力

    低压断路器的短路分断能力是其选择的最主要因素。低压断路器的短路分断能力是指它的极限短路分断能力，在选择断路器时要保证产品的短路分断能力在线路预期短路电流之上，也就是在电路短路时，低压断路器能顺利切断电路。

5.低压断路器的电压、电流等技术参数的选择

    (1) 低压断路器的额定电压大于或等于线路的额定电压。

    (2) 低压断路器的额定电流大于或等于线路的计算负载电流。

    (3) 热脱扣器的整定电流等于所控制负载的额定电流。

    (4) 电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流大于负载电路正常工作时的峰值电流对单台电动机来说，瞬时脱扣整定电流Iz 可按下式计算

Iz>K·Ist

式中 K一一安全系数，可取 1.5~1.7;

 Isr一一电动机的启动电流。

对多台电动机来说，可按下式计算

Iz>K（ISTmax+IN）

式中K一一安全系数，可取 1.5~1.7;

ISTmax一一最大容量的一台电动机的启动电流;

    (5) 欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。

    (6) 分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。